路面激励下的履带车辆负重轮动载荷研究

履带车辆负重轮动载荷的大小直接影响车辆附着性能及牵引性能。在计及履带车辆前后轮输入变时差相关性和左右轮输入相干性的基础上,建立履带车辆整车负重轮动载荷理论估算模型。基于多体动力学软件RecurDyn,建立履带车辆多体动力学模型并进行模型验证。基于履带车辆负重轮动载荷理论估算模型及履带车辆多体动力学模型,分别开展行驶速度、路面不平度及履带板参数对负重轮动载荷的影响分析。研究表明:随着行驶速度的提高和路面不平度的增大,负重轮动载荷及动载系数近似线性增大;随着履带板宽度的增大,负重轮动载荷先减小后增大;随着履带板厚度的增大,负重轮动载荷呈线性增大。该研究结论为履带车辆附着性能分析以及结构优化设计提供了理论基础。     

基于Kriging插值的汽车行李箱盖冲压成形参数的优化设计

提出采用拉丁方试验设计方法进行样本数据设计,同时为了提高计算效率,将Kriging插值引入到板料成形优化设计的复杂系统中,并基于初始化变量进行优化,采用Kriging插值对样本点和优化过程中形成的优化点重新进行响应面构造,以确定优化范围内新的初始值,并将约束减小到一定范围;采用遗传优化算法对更新的设计变量初始值和约束范围进行优化,直至得到最优解。计算结果表明,Kriging插值近似建模技术预测精度和建模效率高,对汽车覆盖件行李箱盖的压边力、拉延筋阻力最优设置以及如何避免出现拉裂及起皱现象均有不错的优化效果。     

基于Kriging插值和回归响应面法的冲压成形参数的优化及对比分析

首先采用拉丁方试验设计方法进行样本数据设计,同时,为了提高计算效率,将基于Kriging插值和响应面近似模型引入板料成形优化设计的复杂系统中,并基于初始化变量进行优化,采用Kriging插值和响应面近似方法对样本点和优化过程中形成的优化点重新进行响应面构造,以确定优化范围内新的初始值并将约束减小到一定范围;随后采用遗传优化算法对更新的设计变量初始值和约束范围进行优化。如此循环,直至得到最优解。计算结果表明,在汽车覆盖件行李箱盖的压边力、拉延筋阻力最优设置以及避免出现拉裂、起皱现象方面,Kriging插值近似建模技术优于多项式回归响应曲面近似建模技术,其预测精度高,自由度高,建模效率高。     

摆臂式转移机构力学特性分析

基于巡视器转移过程约束条件的分析,设计了一款摆臂式转移机构,运用运动学和动力学的原理对该机构所预计到的恶劣工况的力学特性进行了理论计算和数值仿真分析,获取了各个部件铰接点的宏观力。以此为各个构件设计的初始输入条件,对转移机构进行了设计,完成了原理样机的研制。理论计算、数值试验和样机试验结果表明,理论和仿真计算模型正确有效,结构设计合理,转移机构方案切实可行。     

菱形收割机车架有限元分析及优化

为了提高收割机对丘陵山区狭小的梯田地形的适应能力,提高收割机的通过性,将铰接式菱形底盘引入到收割机车架的结构设计中,并对其进行结构优化设计研究。首先针对菱形收割机车架的结构及受力特点,考虑各种典型工况载荷,建立满足各总成布置和实际行驶要求的初始车架有限元模型,并分析了各种典型工况载荷作用下的车架应力分布。然后通过有限元分析结果指导车架的结构尺寸优化,从而实现了菱形收割机车架轻量化设计,缩减了生产成本和设计周期。     

PSO-IWLF算法优化的履带车辆振动测试传感布置

针对大型结构振动测试中传感布置优化问题,采用改进的粒子群优化算法,实现履带车辆半车振动响应测试中加速度传感器的布置优化。首先,提出一种惯性权值协同学习因子非线性动态调整的粒子群(PSO-IWLF)算法,并将其作为后续传感器布置优化算法;其次通过履带车辆半车的有限元模态分析,获取节点不同阶模态振型值;最后依据模态置信准则(MAC)进行履带车辆半车振动测试加速度传感器的布置优化计算,并通过振动响应实测分析验证了优化结果的有效性。优化及实验结果表明,PSO-IWLF与标准PSO算法相比,寻优精度提高了17.5%,在初选10个测点中选择2、3、4、5、9、10等6个测点布置较为合理。     

基于传感布置优化的履带车辆振动测试系统

针对大型结构振动测试传感布置优化问题,开发了集传感布置优化于一体的履带车辆振动测试系统。基于传感布置优化理论,提出一种惯性权值协同学习因子非线性动态调整粒子群优化算法;通过履带车辆有限元模态分析,获取节点不同阶模态振型值,依据模态置信准则开展履带车辆振动测试加速度传感布置优化计算;采用MATLAB和LabView混合编程搭建振动测试系统,开展履带车辆行进速度15 km/h的戈壁路、砂石路、铺面路以及起伏路4种典型路面谱激励下的车身振动测试试验。研究结果表明,试验测得的振动加速度最大值、最小值、均值以及均方根值与商用LabGenius振动测试软件结果基本一致,误差小于1%,验证了传感布置优化计算结果有效性及测试系统功能可行性,可为履带车辆振动测试传感优化及测试系统设计提供理论基础和实践指导。     

高速包装机传动系统声学贡献分析与降噪优化

传动系统引起的机械结构振动噪声问题是高速机械设备研究中需要解决的关键问题之一。本文结合振动噪声实验与仿真分析研究了高速包装机传动系统振动噪声源的定位及降噪优化问题。建立了高速包装机传动系统振动噪声实验装置,构建了对应的刚-柔耦合动力学仿真分析模型,基于实验测试数据进行了载荷识别并验证了模型的准确性与可靠性。以该模型为基础,结合模态参与因子及声学贡献量分析方法,明确了高速包装机传动系统声学贡献量较大的模态频率和板面区域,并对传动系统的设计进行了改进和优化。结果表明：通过模态贡献量分析和板面贡献量分析可以快速准确地定位噪声问题区域,以服务于相应机械结构设计的优化;在声学贡献量基础上进行结构优化可以有效抑制高速包装机传动系统的振动噪声。     

菱形收割机车架有限元分析及优化

为了提高收割机对丘陵山区狭小的梯田地形的适应能力,提高收割机的通过性,将铰接式菱形底盘引入到收割机车架的结构设计中,并对其进行结构优化设计研究。首先针对菱形收割机车架的结构及受力特点,考虑各种典型工况载荷,建立满足各总成布置和实际行驶要求的初始车架有限元模型,并分析了各种典型工况载荷作用下的车架应力分布。然后通过有限元分析结果指导车架的结构尺寸优化,从而实现了菱形收割机车架轻量化设计,缩减了生产成本和设计周期。     

液压伺服激振系统"阀-缸"一体化建模与控制策略设计

为了获得液压伺服激振系统更准确的系统模型和控制性能,开展了"阀-缸"一体化模型与控制特性研究.首先,根据伺服阀基本原理,从衔铁射流管组件运动方程出发,建立了伺服阀输入信号至阀芯位移的传递函数模型,进而将伺服阀模型与液压缸模型结合,得到"阀-缸"一体化模型.在此基础上,设计了一种由三状态反馈与四状态前馈相结合的混合控制模...